• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권1호
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• pp.50-56
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• 2009

Surface plasmon resonance (SPR) biosensor has been used to detect many biochemical reactions, because this label-free sensor has high sensitivity and rapid response. The reactions are monitored by refractive index changes of the SPR biosensor. Iprovalicarb is protective, curative, and eradicative systemic fungicide introduced by Bayer AG in 1999. It has potential far control of downy mildew infesting onion, cucumber, grape and melon, late blight infesting tomato and potato, and anthracnose infesting watermelon and pepper. It is strictly limited to the maximum residue limit. In this study, the applicability of a portable SPR biosensor (Spreeta, Texas instrument, TX, USA) to detect the iprovalicarb residue was examined. The sensor chip was adopted to detect the reaction of iprovalicarb to immobilized iprovalicarb-antibody. The binding of the iprovalicarb onto the biosensor surface was measured by change of the refractive index (RI). Characteristics of the sensor chip including specificity, sensitivity, stability, and reusability were analyzed. In calibration test for seven levels of iprovalicarb concentration (0.32 to 5,000 mg/L) with three replications, a Sigmoidal model with Hill function was obtained between relative RI value and the iprovalicarb concentration with R-square of 0.998. It took 30 minutes to complete a set of detecting assay with the SPR biosensor.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권6호
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• pp.535-540
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• 2006

For a biosensor development, an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of the fungicide iprovalicarb was developed by minimizing the processing time. The time for whole incubation process was reduced from 135 minutes to 15 minutes. The concentration of antibody was varied to improve sensitivity. The total processing time was reduced from 2.5 hours to 20 minutes, the final sensitivity ($IC_{50}$ value) of 7.93 ng/mL and the lowest detection limit of 0.045 ng/mL were obtained. This ELISA was applied to potatoes and onions, and the recoveries were in the range of 98.85 $\sim$ 101.20% and 87.97 $\sim$ 102.70%, respectively. Accordingly, this method can be used as basis for a biosensor for rapid monitoring of iprovalicarb residues in crops.

• 농약과학회지
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• 제14권4호
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• pp.456-462
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• 2010

고추 주요 재배지에서 2005년부터 2008년까지 4년에 걸쳐 채집한 180개의 고추 역병균 Phytophthora capsici을 대상으로 carboxylic acid arnide(CAA)계열의 benthiavalicarb, iprovalicarb, dimethomorph에 대한 감수성/저항성 반응을 검정하였다. 실험에 사용한 3가지 살균제에 대한 $EC_{50}$값(병원균의 균사생장을 50% 억제하는 농도)은 benthiavalicarb가 0.033(0.015-0.049) ${\mu}g\;mL^{-1}$, iprovalicarb가 0.411(0.197-0.556) ${\mu}g\;mL^{-1}$, dimethomorph가 0.271(0.101-0.798) ${\mu}g\;mL^{-1}$로 나타났다. Benthiavalicarb와 iprovalicarb는 포장에서 살균제를 사용하기 시작한 2007년부터의 $EC_{50}$값과 사용하기 전의 $EC_{50}$값 간에 차이가 없었으며, 병원균의 $EC_{50}$값에 의한 분포에서도 저항성균의 발현은 찾아볼 수 없었다. Dimethomorph 역시 포장에서 저항성균이 발현하지는 않았지만, 연도별도 병원균의 $EC_{50}$값이 서서히 상승하고 있는 경향을 보여 주었다. 다른 작용기작을 갖는 metalaxyl과의 교차저항성 관계를 구명하기 위하여 $R^2$값을 조사하였는데, benthiavalicarb, iprovalicarb, imethomorph 각각과 metalaxyl과의 $R^2$값은 0.001, 0.009, 0.069로 매우 낮아 전혀 상관관계가 성립하지 않았다. 같은 계열에 속하는 mandipropamid와 실험에 사용한 세 종류의 살균제 각각의 상관관계를 조사한 결과, 유사한 화학구조를 지니는 benthiavalicarb와 iprovalicarb, 그리고 dimethomorph와 mandipropamid간의 상관관계가 인정되었다. 하지만 동일한 CAA계열의 다른 살균제와는 상관관계가 인정되지 않았다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권6호
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• pp.440-447
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• 2007

In this study, a biosensor was developed using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to rapidly measure the fungicide iprovalicarb residues in agricultural products. The biosensor was designed to include micro-pumps and solenoid valves for fluid transport, a spectrophotometer cuvet as a reaction chamber, a photodiode with a light-emitting diode for optical density measurement, and a control microcomputer to implement assay. The rate of change in optical density of the cuvet was read as final signal output. Micro-pumps were evaluated to investigate their delivery capability, the highest values of the error and the coefficient of variation were 4.3% and 4.6% respectively. As the incubation period was reduced from 15 minutes to 11 minutes to shorten the total processing time, the sensor sensitivity was decreased as the antibody dilution ratio was reduced to a half. The maximum usable period of the coated cuvet was found to be two days with 1% error limit. To predict the concentration of the iprovalicarb residue in agricultural products, a linear calibration model was obtained with r-square values of 0.992 for potato and 0.985 for onion. In validation test for the samples of potatoes and onions against the high performance liquid chromatography, very high correlation values were obtained as 0.996 and 0.993 respectively. Using the cuvet immobilized with antigen, it took 21-minutes for the biosensor to complete the measuring process of the iprovalicarb residues.

• 농약과학회지
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• 제14권4호
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• pp.463-472
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• 2010

Benthiavalicarb, iprovalicarb, dimethomorph, mandiproparnid 등과 같은 carboxylic acid amide(CAA)계 살균제가 고추 역병균인 Phytophthora capsici의 생육 단계에 미치는 영향과 온실에서의 작용특성 그리고 포장에서의 방제 효과를 조사하였다. CAA계 살균제는 병원균의 균사 생장과 포자낭의 직접 발o]를 크게 억제하였으나, 포자낭으로부터 유주포자의 나출은 전혀 억제하지 못하였다. 온실에서 실시한 고추 유묘 검정에서도 모든 살균제는 병원균의 접종 농도와 조사 시기를 등에 따라서 다소의 차이는 있었지만, 병원균을 접종하기 1일 전과 1일 후에 처리한 예방과 치료처리에서 모두 우수한 효과를 보여 주었다. Benthiavalicarb는 병원균을 접종하기 7일 전에 처리하였을 때도 100%의 효과를 보였다. 이 효과는 P. capsici를 $5{\times}10^3$ 개 $mL^{-1}$의 낮은 농도로 접종하였을 때와 $1{\times}10^5$ 개 $mL^{-1}$의 높은 농도로 접종하였을 때 모두에서 나타났다. 포장 실험에서도 dimethomorph를 제외한 모든 살균제는 효과적으로 고추 역병을 방제하였다. 하지만 dimethomorph는 2009년의 실험에서 $250{\mu}g\;mL^{-1}$에서 27.2%의 저조한 효과를 보였지만, 2010년에는 $125\;250{\mu}g\;mL^{-1}$에서도 89.5%의 우수한 효과를 보였다. 본 실험을 통해서 CAA계 살균제는 고추 역병에 대해서 매우 우수한 효과를 가지고 있음이 확인되었고, 병원균과 병 방제에 대한 다양한 효과는 포장에서 역병을 종합적으로 방제하는 처리 체계를 확립하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권2호
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• pp.166-172
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• 2011

본 연구를 통해 신규농약인 isotianil의 쌀에 대한 잔류허용기준과, 기준이 확대되는 21종 농약에 대해 26개의 농약잔류허용기준을 제시하였다. Iisotianil의 쌀에 대한 MRL은 0.1 mg/kg으로 설정하였고, ADI대비 TMDI의 비율 1.54%로 안전한 수준으로 판단된다. 기준이 확대되는 21종의 농약의 경우 dinotefuran, idoxacarb, trifumizole을 제외한 나머지 농약은 ADI대비 TMDI의 비율이 50% 미만으로 안전성에 문제가 없는 수준으로 판단된다. Trifumizole은 재평가를 통해 미등록된 작물의 기준을 폐지하면, 현재의 ADI대비 TMDI 비율 절반 수준인 30% 미만으로 감소될 것으로 예측된다.